JP6035266B2 - X線撮影装置 - Google Patents
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Description
前記X線源および前記X線撮像手段を支持する支持部材と、該支持部材を回転させて前記X線源および前記X線撮像手段を前記被写体の周りで旋回させる旋回駆動手段と、前記X線撮像手段により検出される前記X線束の前記被写体における透過部位をシフトさせるシフト手段と、前記旋回駆動手段および前記シフト手段の動作を制御する制御部と、を備え、前記X線撮像手段により検出される前記X線束からの投影データの取得時における前記X線束を、該X線束の中心軸に垂直でかつ撮影領域の中心軸を通る平面で切断した場合に得られる断面を撮影特定面とし、前記撮影領域を該撮影領域の中心軸に沿う方向から見た平面における単位面積当たりに存在する前記撮影特定面の枚数を投影データの重なり密度としたとき、前記制御部は、前記撮影領域の外側部分と中心側部分とで前記投影データの重なり密度を均一化する均一化制御を行うこと、を特徴とする。
したがって、撮影領域全体において画質の向上を図ることができるX線撮影装置を提供することができる。
なお、以下に示す図面において、同一の部材または相当する部材間には同一の参照符号を付するものとする。また、部材のサイズおよび形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るX線撮影装置1の概略構成を模式的に示す側面図である。図2は、シフト手段5の動作を説明するための要部底面図である。
なお、本実施形態においては歯科用に適用する場合について説明するが、これに限定されるものではなく、医療の分野等で広く適用することができる。
例えば、CMOSセンサは、安価で電力消費が少ないという特徴を有し、CCDセンサは解像度が高いという特徴を有するため、X線撮影装置に要求される仕様に基づいて最適なイメージセンサを選択することができる。
XYテーブル15を備えたことで、X線撮影装置1は、円弧移動アーム2を水平方向の二次元平面内で平行移動することができるため、CT画像およびパノラマ画像の両方を撮影可能な撮影装置として機能する。
図3に示すように、X線撮影装置1は、X線撮影装置1全体の統括制御をおこなう制御部8を備えている。例えば、制御部8は、被写体KのX線撮影動作の制御をおこなう。すなわち、制御部8は、X線源11aの照射動作を制御するとともに、X線センサ12による被写体Kを透過したX線束L(図1参照)の検出を実行する。また、制御部8は、旋回駆動手段3、シフト手段5(図1参照)の回動アーム回転駆動手段51、および雄ねじ部材回転駆動手段44の動作を制御する。
なお、X線センサ12により検出されるX線束Lからの投影データの取得方法の詳細については後記する。
図10に示すように、各周の同じ角度位置(V0〜V5位置)において、X線源11aは同じ位置にあり、X線センサ12の位置は、周回を重ねるにつれて、X線源11aの位置を中心として円弧移動、すなわちシフトしていることがわかる。つまり、図10は、X線センサ12がシフトすることによって仮想的に形成される広範囲の仮想X線センサ12vを被写体Kの周りで1周旋回させる場合の様子を模式的に示す平面図に相当する。そして、図10において、被写体Kの領域は撮影領域PAを示している。
したがって、外側部分における投影データのサンプリング時間間隔T2を、T2=(R1/R2)*T1となるように、中心側部分IPにおける投影データのサンプリング時間間隔T1よりも短くすることにより、L2=L1とすることができる。
したがって、撮影領域PA全体において画質の向上を図ることができるX線撮影装置1を提供することができる。
図16は、本発明の第2の実施形態に係るX線撮影装置1aの概略構成を模式的に示す側面図である。図17は、第2の実施形態に係るシフト手段の周辺を模式的に示す平面図である。図18は、第2の実施形態に係るシフト手段の周辺を模式的に示す斜視図である。第2の実施形態に係るX線撮影装置1aについて、前記した第1の実施形態に係るX線撮影装置1と相違する点を説明する。
図19は、本発明の第3の実施形態に係るX線撮影装置1bの概略構成を模式的に示す側面図である。以下、第3の実施形態に係るX線撮影装置1bについて、前記した第1の実施形態に係るX線撮影装置1と相違する点を説明する。
第4の実施形態は、制御部8による投影データの重なり密度を均一化する均一化制御が前記した第1〜第3の実施形態と相違するものである。他の構成は前記した第1〜第3の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
第4の実施形態に係る均一化制御は、X線センサ12により検出されるX線束Lが撮影領域PAの外側部分OPを通るときのX線源11aおよびX線センサ12を被写体Kの周りで旋回駆動手段3により旋回させる速度(角速度)を、X線センサ12により検出されるX線束Lが撮影領域PAの中心側部分IPを通るときのX線源11aおよびX線センサ12を被写体Kの周りで旋回駆動手段3により旋回させる速度(角速度)よりも遅くする制御である。なお、X線源11aおよびX線センサ12を被写体Kの周りで旋回させる速度は、撮影領域PAの外側部分OPと中心側部分IPとで直線状に変化させられてもよいし、曲線状に変化させられてもよいし、段階的に変化させられてもよい。
第5の実施形態は、制御部8による投影データの重なり密度を均一化する均一化制御が前記した第1〜第3の実施形態と相違するものである。他の構成は前記した第1〜第3の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
第5の実施形態に係る均一化制御は、X線センサ12により検出されるX線束Lが撮影領域PAの外側部分OPを通るときの前記X線束Lの被写体Kにおける透過部位をシフト手段5によりシフトさせる速度を、X線センサ12により検出されるX線束Lが撮影領域PAの中心側部分IPを通るときの前記X線束Lの被写体Kにおける透過部位をシフト手段5によりシフトさせる速度よりも遅くする制御である。ここで、X線源11aおよびX線センサ12を被写体Kの周りで旋回駆動手段3により旋回させる速度は一定である。また、投影データのサンプリング時間間隔は、撮影領域PAの外側部分OPと中心側部分IPとで一定である。なお、X線束Lの被写体Kにおける透過部位をシフトさせる速度は、撮影領域PAの外側部分OPと中心側部分IPとで直線状に変化させられてもよいし、曲線状に変化させられてもよいし、段階的に変化させられてもよい。
2 円弧移動アーム(支持部材)
3 旋回駆動手段
5〜7 シフト手段
8 制御部
11a X線源
12 X線センサ(X線撮像手段)
32 旋回アーム(支持部材)
K 被写体
L X線束
PA 撮影領域
OP 外側部分
IP 中心側部分
CL X線束の中心軸
O 撮影領域の中心軸
PS 平面
SF 撮影特定面
Claims (5)
- X線束を被写体に照射するX線源と、
前記被写体を透過した前記X線束を検出するX線撮像手段と、
前記X線源および前記X線撮像手段を支持する支持部材と、
該支持部材を回転させて前記X線源および前記X線撮像手段を前記被写体の周りで旋回させる旋回駆動手段と、
前記X線撮像手段により検出される前記X線束の前記被写体における透過部位をシフトさせるシフト手段と、
前記旋回駆動手段および前記シフト手段の動作を制御する制御部と、を備え、
前記X線撮像手段により検出される前記X線束からの投影データの取得時における前記X線束を、該X線束の中心軸に垂直でかつ撮影領域の中心軸を通る平面で切断した場合に得られる断面を撮影特定面とし、前記撮影領域を該撮影領域の中心軸に沿う方向から見た平面における単位面積当たりに存在する前記撮影特定面の枚数を投影データの重なり密度としたとき、前記制御部は、前記撮影領域の外側部分と中心側部分とで前記投影データの重なり密度を均一化する均一化制御を行うこと、
を特徴とするX線撮影装置。 - 前記制御部は、前記旋回駆動手段を動作させることで前記支持部材を回転させて前記X線源および前記X線撮像手段を前記被写体の周りで旋回させることと、前記シフト手段を動作させることで前記X線撮像手段により検出される前記X線束の前記被写体における透過部位をシフトさせることとを同時に実行させながら、前記X線撮像手段による前記被写体を透過した前記X線束の検出を実行させること、
を特徴とする請求項1に記載のX線撮影装置。 - 前記均一化制御は、前記X線撮像手段により検出される前記X線束が前記撮影領域の外側部分を通るときの前記X線束の前記被写体における透過部位を前記シフト手段によりシフトさせる速度を、前記X線撮像手段により検出される前記X線束が前記撮影領域の中心側部分を通るときの前記X線束の前記被写体における透過部位を前記シフト手段によりシフトさせる速度よりも遅くする制御であること、
を特徴とする請求項1または請求項2に記載のX線撮影装置。 - 前記均一化制御は、前記X線撮像手段により検出される前記X線束が前記撮影領域の外側部分を通るときの単位時間当たりの前記投影データの取得回数を、前記X線撮像手段により検出される前記X線束が前記撮影領域の中心側部分を通るときの単位時間当たりの前記投影データの取得回数よりも多くする制御であること、
を特徴とする請求項1または請求項2に記載のX線撮影装置。 - 前記均一化制御は、前記X線撮像手段により検出される前記X線束が前記撮影領域の外側部分を通るときの前記X線源および前記X線撮像手段を前記被写体の周りで前記旋回駆動手段により旋回させる速度を、前記X線撮像手段により検出される前記X線束が前記撮影領域の中心側部分を通るときの前記X線源および前記X線撮像手段を前記被写体の周りで前記旋回駆動手段により旋回させる速度よりも遅くする制御であること、
を特徴とする請求項1または請求項2に記載のX線撮影装置。
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